高中物理選修3-2：4-7渦流、電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)_LI(2)

1、渦流的應(yīng)用渦流的應(yīng)用 電磁爐電磁爐線(xiàn)圈線(xiàn)圈 例例1 1、如圖所示是高頻焊接原理示意圖線(xiàn)圈中通以高頻如圖所示是高頻焊接原理示意圖線(xiàn)圈中通以高頻變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過(guò)焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬融化，把工件焊接在一電流通過(guò)焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說(shuō)法正確的是起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說(shuō)法正確的是 A A電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快 B B電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高的越快電流變化的頻率越低，焊

2、縫處的溫度升高的越快 C C工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻小工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻小 D D工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻大工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻大 例例2 2、如圖所示，閉合金屬銅環(huán)從高為如圖所示，閉合金屬銅環(huán)從高為h h的曲面滾下，沿曲面的另一的曲面滾下，沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)閉合環(huán)初速度為零，不計(jì)摩擦，則側(cè)上升，設(shè)閉合環(huán)初速度為零，不計(jì)摩擦，則 A A若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)上升的高度小于若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)上升的高度小于h h B B若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)上升的高度大于若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)上升的高度大于h h C C若是非勻強(qiáng)磁

3、場(chǎng)，環(huán)上升的高度等于若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)上升的高度等于h h D D若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)上升的高度小于若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)上升的高度小于h h 解析：解析：若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，閉合環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電流若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，閉合環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，環(huán)也就受不到磁場(chǎng)力，所以環(huán)仍保持機(jī)械能守恒，上升的高度產(chǎn)生，環(huán)也就受不到磁場(chǎng)力，所以環(huán)仍保持機(jī)械能守恒，上升的高度等于等于h h。若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，閉合環(huán)的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)。若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，閉合環(huán)的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，環(huán)受到磁場(chǎng)力作用去阻礙環(huán)與磁場(chǎng)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使環(huán)損失一部生，環(huán)受到磁場(chǎng)力作用去阻礙環(huán)與磁場(chǎng)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，

4、使環(huán)損失一部分機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化，所以環(huán)上升的高度小于分機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化，所以環(huán)上升的高度小于h h。因此答案。因此答案D D正確。正確。 例例3 3、如圖所示，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，有一小如圖所示，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，有一小球以一定的初速度向磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)小球做減速運(yùn)動(dòng)，球以一定的初速度向磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)小球做減速運(yùn)動(dòng)，則小球的材料可能是則小球的材料可能是 A A鐵鐵 B B木木 C C銅銅 D D鋁鋁如圖如圖472所示，一金屬球用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于所示，一金屬球用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于O點(diǎn)，點(diǎn)，將金屬球拉離平衡位置并釋放，金屬球擺動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)有將金屬球拉離平衡位置并釋放，

5、金屬球擺動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)有界的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，界的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，A、B為該磁場(chǎng)的豎直邊界若不為該磁場(chǎng)的豎直邊界若不計(jì)空氣阻力，則計(jì)空氣阻力，則()電磁阻尼的分析電磁阻尼的分析A金屬球向右穿過(guò)磁場(chǎng)后，還能擺至金屬球向右穿過(guò)磁場(chǎng)后，還能擺至原來(lái)的高度原來(lái)的高度B在進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，金屬球中均在進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，金屬球中均有感應(yīng)電流有感應(yīng)電流C金屬球進(jìn)入磁場(chǎng)后離平衡位置越近金屬球進(jìn)入磁場(chǎng)后離平衡位置越近速度越大，感應(yīng)電流也越大速度越大，感應(yīng)電流也越大D金屬球最終將靜止在平衡位置金屬球最終將靜止在平衡位置1.如圖如圖474所示，所示，A、B為大小、為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制形狀均相

6、同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度兩個(gè)相成的圓管，豎直固定在相同高度兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口管上端的管口無(wú)初速度釋放，穿過(guò)無(wú)初速度釋放，穿過(guò)A管的小球比穿過(guò)管的小球比穿過(guò)B管管的小球先落到地面下面對(duì)于兩管的描述的小球先落到地面下面對(duì)于兩管的描述可能正確的是可能正確的是()圖圖474AA管是用塑料制成的，管是用塑料制成的，B管是用銅制成的管是用銅制成的BA管是用鋁制成的，管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的管是用膠木制成的CA管是用膠木制成的，管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的管是用塑料制成的DA管是用膠木制成的，管是用膠木制成的，B

7、管是用鋁制成的管是用鋁制成的位于光滑水平面的小車(chē)上放置一螺線(xiàn)位于光滑水平面的小車(chē)上放置一螺線(xiàn)管，一個(gè)比螺線(xiàn)管長(zhǎng)的條形磁鐵沿著螺線(xiàn)管，一個(gè)比螺線(xiàn)管長(zhǎng)的條形磁鐵沿著螺線(xiàn)管的軸線(xiàn)水平穿過(guò)，如圖管的軸線(xiàn)水平穿過(guò)，如圖475所示，所示，在此過(guò)程中在此過(guò)程中()電磁驅(qū)動(dòng)的分析和應(yīng)用電磁驅(qū)動(dòng)的分析和應(yīng)用圖圖475A磁鐵做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)磁鐵做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B磁鐵做減速運(yùn)動(dòng)磁鐵做減速運(yùn)動(dòng)C小車(chē)向右做加速運(yùn)動(dòng)小車(chē)向右做加速運(yùn)動(dòng)D小車(chē)先加速后減速小車(chē)先加速后減速【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】本題為電磁驅(qū)動(dòng)，可由楞本題為電磁驅(qū)動(dòng)，可由楞次定律判斷作用力的方向，再由牛頓第二定律次定律判斷作用力的方向，再由牛頓第二定律判斷運(yùn)動(dòng)情況判斷

8、運(yùn)動(dòng)情況2.如圖如圖476所示，把一個(gè)閉合線(xiàn)所示，把一個(gè)閉合線(xiàn)框放在蹄形磁體的兩磁極之間，蹄形磁體框放在蹄形磁體的兩磁極之間，蹄形磁體可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，閉合線(xiàn)框也可以繞豎可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，閉合線(xiàn)框也可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)蹄形磁體逆時(shí)針直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)蹄形磁體逆時(shí)針(從上往下從上往下看看)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，有關(guān)線(xiàn)圈的運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法正轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，有關(guān)線(xiàn)圈的運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法正確的是確的是()圖圖476A線(xiàn)圈將順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)圈將順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)B線(xiàn)圈仍保持靜止線(xiàn)圈仍保持靜止C線(xiàn)圈將逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同線(xiàn)圈將逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同D線(xiàn)圈將逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速比磁鐵小線(xiàn)圈將逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速比磁鐵小解析：解析：

9、選選D.根據(jù)電磁驅(qū)動(dòng)，磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈會(huì)根據(jù)電磁驅(qū)動(dòng)，磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流和受到安培力作用，這個(gè)安培力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流和受到安培力作用，這個(gè)安培力驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈運(yùn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)的效果是阻礙它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，線(xiàn)圈運(yùn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)的效果是阻礙它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁鐵相同，但轉(zhuǎn)速比磁鐵小因此線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁鐵相同，但轉(zhuǎn)速比磁鐵小光滑曲面與豎直平面的交線(xiàn)是拋物線(xiàn)，如圖光滑曲面與豎直平面的交線(xiàn)是拋物線(xiàn)，如圖477所所示，拋物線(xiàn)的方程是示，拋物線(xiàn)的方程是yx2，下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)，下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界是磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界是ya的直線(xiàn)的直線(xiàn)(圖中的虛線(xiàn)所示圖中的虛

10、線(xiàn)所示)，一，一個(gè)小金屬塊從拋物面上個(gè)小金屬塊從拋物面上yb(ba)處以速度處以速度v沿拋物面下滑，沿拋物面下滑，假設(shè)拋物面足夠長(zhǎng)，小金屬塊沿拋物面下滑后產(chǎn)生的焦耳熱假設(shè)拋物面足夠長(zhǎng)，小金屬塊沿拋物面下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是總量是()電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題【答案答案】D【點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)】小金屬塊在進(jìn)出磁場(chǎng)的過(guò)程中，小金屬塊在進(jìn)出磁場(chǎng)的過(guò)程中，磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生渦流，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生渦流，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能但在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量不變，內(nèi)能但在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量不變，不產(chǎn)生渦流，機(jī)械能守恒不產(chǎn)生渦流，機(jī)械能守恒3.如圖如圖478所示，光滑弧形軌道和一足夠長(zhǎng)的光滑所示，光滑弧形軌道和一足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道相連，水平軌道上方有一足夠長(zhǎng)的金屬桿，桿上掛水平軌道相連，水平軌道上方有一足夠長(zhǎng)的金屬桿，桿上掛有一光滑螺旋管有一光滑螺旋管A.在弧形軌道上高為在弧形軌道上高為h的地方，無(wú)初速釋放的地方，無(wú)初速釋放一磁鐵一磁鐵B(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))，B下滑至水平軌